مواد الذاكرة الشكلية العجيبة
2024-07-07
في منتصف القرن العشرين، اكتشف الناس وبدأوا في استخدام البلاستيك التقليدي ذا الذاكرة الشكلية، مثل أنابيب الانكماش الحراري التي تغلف الكابلات، وأفلام الانكماش الحراري التي تغلف زجاجات المياه المعدنية، حيث يمكن لهذا النوع من المواد أن يغير شكله تحت تأثير الحرارة والقوة الخارجية، ويحتفظ بالشكل المؤقت عند التبريد، ثم يعود إلى شكله الأصلي عند إعادة التسخين.
في العقود الأخيرة، مع ذاكرة الشكل اكتشاف سلوكيات جديدة وتطور بعض التطبيقات ذات القيمة المضافة العالية، شهد مجال ذاكرة الشكل تطورًا كبيرًا.
في عملية تصميم مادة ذاكرة جديدة، يتم إدخال روابط تساهمية قابلة للتبادل في الهيكل الأولي للمادة الجديدة لإعادة تنظيم الروابط بين الجزيئات. عندما تكون البوليمرات ذات الذاكرة الشكلية الجديدة في بيئة ذات درجة حرارة عالية، تعيد الجزيئات المرتبة سابقًا الارتباط تحت تأثير الروابط التساهمية القابلة للتبادل، مما يؤدي إلى إنشاء روابط جديدة بين الجزيئات وتغيير هيكلها الجزيئي، مكونة ذاكرة دائمة. وعندما تكون في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة، حتى إذا تم طي المادة الذاكرة إلى أشكال أخرى مما يسبب تشوهًا مرنًا إلى حد ما، فإن الروابط بين الجزيئات لا تتغير، ويمكن استعادة الشكل الأصلي عند التسخين. يمكن لهذا البلاستيك ذاكرة الشكل تثبيت شكل مؤقت تحت تأثير العوامل الخارجية، ثم العودة إلى الشكل الأصلي. يُستخدم حاليًا بشكل رئيسي في الإلكترونيات المرنة، والطب الحيوي، والطيران والفضاء، وله آفاق تطوير جيدة. بالإضافة إلى ذلك، اكتشف بعض الباحثين تأثير ذاكرة الشكل العكسي، حيث يمكن لمادة ذاكرة الشكل أن تتحول بشكل عكسي بين شكلين مؤقتين.
عندما نتحدث عن البوليمرات ذات ذاكرة الشكل، يجب أن نناقش مادة أخرى ذات تأثير ذاكرة الشكل — وهي السبائك ذات ذاكرة الشكل. هذه السبائك، عند تسخينها، يمكنها إزالة التشوه تمامًا عند درجة حرارة منخفضة واستعادة الحالة الأصلية قبل التشوه. خاصية فريدة أخرى لهذه السبائك هي قدرتها على تحمل إجهاد استعادة أكبر بعدة أضعاف أو حتى عشرات المرات مقارنة بالمعادن العادية. سبيكة النيكل والتيتانيوم هي الممثل النموذجي للسبائك ذات ذاكرة الشكل، وتستخدم على نطاق واسع في المجالات الطبية، والبناء، والطيران والفضاء.
ذاكرة الشكل البوليمرات على مسرح العلوم والتكنولوجيا موجودة منذ بضعة عقود فقط، لكن تطور هذه المواد يتسارع، وبدأت أنواع جديدة من البوليمرات ذات ذاكرة الشكل تحظى باهتمام الناس، وتزداد تطبيقاتها في مختلف المجالات. ومن المتوقع في المستقبل القريب أن تحقق هذه المواد الفريدة من نوعها إنجازات أكبر.
التالي:
الأخبار ذات الصلة
خط الاستشارة:
البريد الإلكتروني للتواصل:
العنوان:
مبنى 19، وادي لياندونغ U، شارع سانهي، منطقة هوييانغ، مدينة هويتشو
تابع على ويشات
أضف على ويشات
رخصة العمل